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益生菌在潰瘍性結(jié)腸炎維持緩解治療中的角色

2014-05-21 20:27 閱讀:2769 來源:國際消化病雜志 責(zé)任編輯:潘樂樂
[導(dǎo)讀] 潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一種累及結(jié)直腸黏膜、黏膜下層的慢性非特異性炎性疾病,其原因和發(fā)病機(jī)制尚未完全明確,目前認(rèn)為與免疫、遺傳、腸道菌群等因素有關(guān)。

    潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一種累及結(jié)直腸黏膜、黏膜下層的慢性非特異性炎性疾病,其原因和發(fā)病機(jī)制尚未完全明確,目前認(rèn)為與免疫、遺傳、腸道菌群等因素有關(guān)。目前UC的治療目標(biāo)包括誘導(dǎo)緩解和維持緩解,長期無激素的緩解可使UC相關(guān)的結(jié)直腸癌風(fēng)險(xiǎn)最小化。益生菌是一類在攝入足夠量后能定植于人體腸道、對(duì)宿主有益的活性微生物的總稱,它能改變宿主菌群量和活性,可能有益于UC的維持緩解。本文就益生菌在UC維持緩解中的作用作一綜述。

    1、UC患者存在腸道菌群紊亂

    應(yīng)用糞便細(xì)菌培養(yǎng)、端片段多態(tài)性檢測細(xì)菌16sRNA等方法研究UC患者的糞便菌群,結(jié)果顯示與健康人相比,UC患者的糞便菌群多樣性降低,菌群構(gòu)成也發(fā)生改變,表現(xiàn)為擬桿菌屬和梭狀菌屬子群比例降低、腸球菌比例升高。在重癥UC患兒的糞便中,菌群的豐富度、均勻度和多樣性均降低,其中梭狀芽胞桿菌減少、變形菌門增多,且糖皮質(zhì)激素抵抗的UC患兒糞便菌群改變更為明顯。為了研究宿主基因與腸道菌群的相互影響,一項(xiàng)針對(duì)雙胞胎的研究結(jié)果顯示,與健康的同胞相比,UC患者的腸道共生菌群密度及細(xì)菌多樣性降低,放線菌門和變形菌門增加;結(jié)腸上皮細(xì)胞的基因表達(dá)與腸道菌群及其代謝產(chǎn)物存在相互影響。

    UC患者的糞便菌群發(fā)生變化的同時(shí),細(xì)菌特性也可能改變。Thomazini等的研究對(duì)直腸黏膜活檢標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)UC患者腸道黏膜的共生菌不僅在數(shù)量上和構(gòu)成上發(fā)生改變,而且細(xì)菌特性也發(fā)生了變化。體外測定細(xì)菌黏附能力、毒力相關(guān)基因等證明,UC患者直腸黏膜上的大腸桿菌 (E.coli)大部分為侵襲黏附性大腸桿菌。Negroni等也在UC患兒的腸道菌群中檢出了侵襲性大腸桿菌的2種菌株EC15和EC10。

    活動(dòng)期和緩解期UC患者的腸道菌群改變可能不同。Fite等對(duì)直腸黏膜活檢標(biāo)本進(jìn)行培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)在UC活動(dòng)期,腸桿菌、脫磷孤菌屬、產(chǎn)氣莢膜梭菌、糞腸球菌比例升高,而丁酸梭菌、白色瘤胃球、直腸真桿菌比例降低,這些菌群變化與UC的活動(dòng)度密切相關(guān)。但是,關(guān)于緩解期UC患者腸道菌群變化的研究還很少。

    2、益生菌在UC治療中的可能作用機(jī)制

    動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,益生菌能減輕實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的結(jié)腸炎癥狀,改善結(jié)腸炎的組織病理學(xué),其作用機(jī)制尚未完全明確,可能包括:(1)益生菌可競爭性抑制致病菌在腸上皮的定植。體外研究發(fā)現(xiàn),乳酸桿菌可使腸上皮MUC2基因表達(dá)上調(diào)、黏蛋白分泌增加,抑制致病性大腸桿菌0157:H7在腸上皮的定植。乳酸桿菌干預(yù)可使三硝基苯磺酸(TNBS)誘導(dǎo)的結(jié)腸炎大鼠腸系膜淋巴結(jié)合肝組織中的致病菌數(shù)量減少,表明乳酸桿菌可減少腸道細(xì)菌的移位、并減輕系統(tǒng)性炎性反應(yīng)的發(fā)生。(2)益生菌能改善腸黏膜上皮屏障功能。通過單層Caco-2上皮細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),干酪乳酸桿菌在上調(diào)腸上皮細(xì)胞MUC基因表達(dá)、增加黏蛋白分泌的同時(shí),可增加claudin3、ZO等腸上皮細(xì)胞緊密連接蛋白的表達(dá),其表達(dá)量與上皮通透性呈負(fù)相關(guān)。對(duì)新生小鼠的研究提示,腸道正常菌群在促進(jìn)緊密連接蛋白claudin3、claudin7、claudin13的表達(dá)以及腸上皮屏障發(fā)育成熟的過程中起著重要作用??股馗深A(yù)后無菌小鼠的腸上皮細(xì)胞claudin3表達(dá)下降、腸上皮通透性增加;經(jīng)鼠李糖乳桿菌干預(yù)后,claudin3的表達(dá)增多,并可促進(jìn)上皮屏障功能成熟。此外,腸道正常菌群對(duì)腸上皮細(xì)胞亦有營養(yǎng)作用,補(bǔ)充益生菌可使腸腔和糞便中的丁酸和丙酸含量升高。(3)抗氧化應(yīng)激反應(yīng)的作用。氧化應(yīng)激在結(jié)腸炎腸上皮損害中發(fā)揮著重要的作用,髓過氧化物酶(MPO)主要存在于中性粒細(xì)胞,通過檢測腸上皮組織中的MPO活性可反應(yīng)腸上皮中性粒細(xì)胞的浸潤狀態(tài)。益生菌可使葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導(dǎo)的急性結(jié)腸炎SD大鼠腸黏膜組織中的MPO活性下降,其他氧化指標(biāo)(如谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶活性、超氧化物歧化酶等)水平也降低,而結(jié)腸黏膜谷胱甘肽水平升高。(4)益生菌的免疫調(diào)節(jié)作用。在TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠結(jié)腸病變組織中,促炎因子腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平升高、抗炎因子白細(xì)胞介素-10(IL-10)降低,經(jīng)乳酸桿菌干預(yù)后結(jié)腸炎組織中的促炎因子TNF-α、IL-lβ、IL-6 水平降低,抗炎因子IL-10升高,可誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞(DC)分化成熟,調(diào)節(jié)T細(xì)胞向T1亞群分化。

    3、益生菌對(duì)UC維持緩解的療效

    已有研究證實(shí),益生菌或益生菌復(fù)合制劑單獨(dú)使用、或與其他藥物(如5-氨基水楊酸)聯(lián)合治療輕度至中度UC患者,對(duì)誘導(dǎo)緩解有益。然而,益生菌對(duì)維持緩解的療效如何?1997年Kruis等對(duì)120例緩解期UC患者進(jìn)行一項(xiàng)雙盲隨機(jī)對(duì)照研究,觀察組口服非致病性的尼氏大腸桿菌制劑,對(duì)照組口服美沙拉嗪,隨訪12周,結(jié)果發(fā)現(xiàn)觀察組復(fù)發(fā)率為16.0%,美沙拉嗉組為11.3%,兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,認(rèn)為尼氏大腸桿菌制劑對(duì)維持UC緩解可能與美沙拉嗪等效。但該研究僅隨訪12周,尚難以明確其長期效果;此外對(duì)照組中美沙拉嗪劑量偏低,也影響療效。此后,Rembacken等的研究也發(fā)現(xiàn),大腸桿菌Nissle 1917制劑在UC維持緩解方面與美沙拉嗪等效。但是,上述2項(xiàng)較早期的臨床研究均未納入內(nèi)鏡、病理、炎性反應(yīng)指標(biāo)等。2004年,Kruis等隨訪12個(gè)月的隨機(jī)雙盲研究在評(píng)估疾病活動(dòng)度的同時(shí),在病例人選和隨訪結(jié)束時(shí)均進(jìn)行電子結(jié)腸鏡和病理學(xué)檢查,結(jié)果證實(shí)大腸桿菌Nissle 1917制劑與標(biāo)準(zhǔn)劑量的美沙拉嗪的維持緩解率相當(dāng)。對(duì)UC患兒的前瞻性、單中心、對(duì)照雙盲研究也發(fā)現(xiàn),無論對(duì)UC誘導(dǎo)緩解或維持緩解,聯(lián)合應(yīng)用益生菌VSL#3均能提高療效,可明顯降低內(nèi)鏡評(píng)分和病理學(xué)評(píng)分(P<0.05),降低1年復(fù)發(fā)率(P=0.014)。

    2011年,Naidoo等納入4項(xiàng)益生菌對(duì)UC維持緩解的隨機(jī)對(duì)照研究進(jìn)行meta分析,其中3項(xiàng)為益生菌與美沙拉嗪比較,另1項(xiàng)為益生菌與安慰劑比較,隨訪時(shí)間為3——12個(gè)月。結(jié)果顯示益生菌組UC復(fù)發(fā)率為40.1%、美沙拉嗪組為34.1%,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(n=555,OR=1.33, 95%CI:0.94——1.90)。在小樣本安慰劑對(duì)照試驗(yàn)中(n=32),益生菌組1年復(fù)發(fā)率為75%、安慰劑組為92%,差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(OR=0.27,95%CI:0.03——2.68)。因此,益生菌對(duì)UC維持緩解是否有益尚缺乏更有力的證據(jù)。但是,這些納入分析的臨床研究存在偏倚(高風(fēng)險(xiǎn)和不明確的偏倚),有的研究數(shù)據(jù)欠完整和沒有明確的盲法實(shí)施方法等。此外,疾病活動(dòng)度判斷指標(biāo)、隨訪時(shí)間、益生菌類型和劑量以及療程等的不同都可能影響研究結(jié)果。因此,仍需多中心、大樣本、隨機(jī)對(duì)照等設(shè)計(jì)良好的試驗(yàn)進(jìn)一步論證。

    4、益生菌對(duì)UC相關(guān)性結(jié)直腸癌的影響

    慢性UC是結(jié)直腸癌的癌前疾病,UC相關(guān)性結(jié)直腸黏膜上皮內(nèi)瘤變和癌變是腸道黏膜長期慢性炎性反應(yīng)的后果,與UC的嚴(yán)重程度、病程等有關(guān)。維持UC長期緩解,是預(yù)防UC癌變的關(guān)鍵。在結(jié)腸癌動(dòng)物模型中,益生菌可以減少結(jié)腸黏膜炎性反應(yīng)及相關(guān)的上皮內(nèi)瘤變和癌變。Appleyard等評(píng)估了VSL#3對(duì)炎性反應(yīng)相關(guān)結(jié)腸癌小鼠模型的作用,預(yù)先接受VSL#3的實(shí)驗(yàn)組未發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌變和高級(jí)別的上皮內(nèi)瘤變,而對(duì)照組小鼠中有29%至少在結(jié)腸的某一部位出現(xiàn)癌變。益生菌VSL#3似乎與共軛亞油酸一樣,可以減少TNBS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎性反應(yīng),并具有抗腫瘤效應(yīng)。在UC患者結(jié)腸炎性組織及癌前病變組織中,堿性鞘磷脂酶水平降低;但UC患者接受益生菌VSL#3干預(yù)后,結(jié)腸組織中堿性鞘磷脂酶水平升高,并與炎性反應(yīng)的改善程度相平行。堿性鞘磷脂酶能將鞘磷脂水解為神經(jīng)酰胺、鞘胺醇和鞘胺醇磷酸鹽,可誘導(dǎo)上皮細(xì)胞凋亡、防止上皮細(xì)胞過度增生。因此,益生菌有可能在UC維持緩解和預(yù)防癌變方面發(fā)揮積極的作用,但還需要大樣本的臨床研究進(jìn)一步證實(shí)。

    5、新型益生菌

    傳統(tǒng)的益生菌口服或腸道灌腸,主要目的是改善腸道菌群組成,進(jìn)而調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境和腸道局部免疫,其效果受細(xì)菌種類、腸道定植及繁殖、宿主等諸多因素影響,治療的影響因素和不確定性較多。近年來有學(xué)者提出基因修飾益生菌的概念,即通過基因工程技術(shù),使某些益生菌更容易定植于腸道,并能產(chǎn)生和分泌抗炎因子,在腸道局部更好地發(fā)揮治療作用。這個(gè)概念實(shí)際上已跨出傳統(tǒng)的益生菌治療理論,進(jìn)入了生物靶向治療領(lǐng)域。

    IL-10是一種抗炎因子,Steidler等將乳酸乳球菌的胸苷酸合成酶基因替換成人類IL-10基因,使其能合成和分泌IL-10,這種細(xì)菌可明顯改善IL-10基因敲除小鼠和DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型的結(jié)腸炎性反應(yīng)程度。生長因子在腸黏膜上皮細(xì)胞修復(fù)過程中發(fā)揮了重要作用,但常規(guī)的給藥途徑難以在腸道局部達(dá)到有效的濃度。Hamady通過基因工程技術(shù),將生長因子基因片段轉(zhuǎn)染人腸道常駐菌橢圓形擬桿菌中,該重組菌可在結(jié)腸定植,并可合成分泌生長因子,可阻止DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎性反應(yīng)的發(fā)展。此技術(shù)在患者中的應(yīng)用效果仍有待進(jìn)一步臨床試驗(yàn)了解。

    綜上所述,目前益生菌越來越多應(yīng)用于UC的治療。在UC維持緩解上,益生菌可能與水楊酸類藥物一樣有效,且無明顯不良反應(yīng),但目前尚缺乏大樣本、涉及內(nèi)鏡學(xué)和組織學(xué)改善方面的臨床研究。此外,益生菌的種類、劑型、劑量、療程、聯(lián)合用藥等諸多具體問題尚不明確,仍需今后繼續(xù)研究。近年來新出現(xiàn)的基因修飾益生菌,可能使益生菌治療進(jìn)入生物靶向治療的全新時(shí)代。


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